KR20140074427A - Method of manufacturing nano structure and method of forming a pattern using it - Google Patents

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Abstract

Provided is a method for manufacturing a nanostructure. The method for manufacturing a nanostructure according to an embodiment of the present invention comprises the steps of forming a first thin film comprising a first block copolymer on a substrate; forming guide patterns on the first thin film; forming a second thin film including a second block copolymer between the guide patterns; and curing the second thin film, wherein the first block copolymer has a cylindrical shape, and the second block copolymer has a lamellar shape.

Description

나노 구조체의 제조 방법 및 이를 이용한 패턴 형성 방법{METHOD OF MANUFACTURING NANO STRUCTURE AND METHOD OF FORMING A PATTERN USING IT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of fabricating a nanostructure,

본 발명은 나노 구조체의 제조 방법 및 이를 이용한 패턴 형성 방법 에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a nanostructure and a pattern forming method using the same.

자연계에서 스스로 구조를 형성하는 자기조립(self assembly)을 통해 고차구조(hierarchiral structure)를 가지는 생물체가 발견되고 있다. 이러한 생물체로부터 형성된 나노 구조물의 화학적인 생성 방법을 재현하고, 학문적으로나 상업적으로 적용하기 위한 관련 연구가 주목을 받고 있다. 상기와 같은 자기조립 현상은 유기 화학적으로 합성이 가능한 고분자 중 하나인 블록 공중합체에서도 발견되고 있다.An organism with a hierarchical structure has been found through self assembly which forms a structure by itself in the natural world. Relevant research has been drawing attention to reproduce the chemical production method of nanostructures formed from such organisms and apply them academically and commercially. Such self-assembling phenomenon is also found in block copolymers which are one of the polymers that can be synthesized chemically.

블록 공중합체는 고분자 재료의 한 종류로서, 두 가지 이상의 고분자가 공유결합을 통해 서로의 끝을 연결하고 있는 형태를 나타낸다. 블록 공중합체의 가장 간단한 구조인 이중 블록 공중합체(diblock copolymer)는 서로 다른 성향을 갖는 두 고분자가 서로 연결되어 하나의 고분자를 형성한다. 서로 연결되어 있는 두 고분자들은 상이한 재료적 성질로 인해 쉽게 상분리되고, 최종적으로 상기 블록 공중합체가 자기 조립되어 나노 구조체를 형성할 수 있다.Block copolymers are a type of polymeric material, in which two or more polymers link the ends of each other through covalent bonds. A diblock copolymer, which is the simplest structure of a block copolymer, is formed by two polymers having different tendencies connected to each other to form a polymer. The two polymers connected to each other are easily phase-separated due to their different material properties, and finally the block copolymer can self-assemble to form a nanostructure.

블록 공중합체를 이용하여 제조된 나노 구조체의 실제적인 활용범위를 넓히기 위해서는, 기판 위에 박막을 형성시킨 다음, 그 내부에 안정된 나노 구조 형성을 유도하는 것이 중요하다. 하지만, 박막 상태의 블록 공중합체는 자기조립 물질과 기판과의 상호작용에 의해 벌크 상에서와는 다른 나노 구조가 형성되거나 원하지 않는 형태로 나노 구조가 배열되는 등의 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해서, 박막 상태의 시료에 대해 나노 구조의 배향이나 배열도를 조절하는 기술들이 개발되고 있다. 일반적으로, 나노 구조의 배향 또는 배열도를 조절하기 위해서 전기장을 이용하거나, 에피택시얼 셀프 어셈블리(Epitaxial self-assembly), 그래포에피택시(graphoepitaxy) 등의 방법을 이용하고 있다. 그러나, 현재까지 개발된 기술들로도 대면적의 기판에 균일하게 나노 구조체를 형성하는데 한계가 있다.It is important to form a thin film on a substrate and induce stable nanostructure formation in the nanostructure in order to widen the practical application range of the nanostructure produced using the block copolymer. However, the block copolymer in the thin film state has a problem that the nano structure is formed differently from the bulk phase due to the interaction between the self-assembled material and the substrate, or the nano structure is arranged in an undesired form. To solve this problem, techniques for controlling the orientation and alignment of nanostructures for thin film samples have been developed. In general, an electric field is used to adjust the orientation or alignment of the nanostructures, or an epitaxial self-assembly method or a graphoepitaxy method is used. However, with the technologies developed up to now, there is a limit to forming the nanostructure uniformly on the large-sized substrate.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 높은 정렬도를 갖는 나노 구조체의 제조 방법 및 이를 이용한 패턴 형성 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of fabricating a nanostructure having a high degree of alignment and a pattern forming method using the same.

본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체의 제조 방법은 기판 위에 제1 블록 공중합체를 포함하는 제1 박막을 형성하는 단계, 상기 제1 박막 위에 가이드 패턴을 형성하는 단계, 상기 가이드 패턴 사이에 제2 블록 공중합체를 포함하는 제2 박막을 형성하는 단계 그리고 상기 제2 박막을 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 제1 블록 공중합체는 실린더형이고, 상기 제2 블록 공중합체는 판상형(lamella)이다. A method of fabricating a nanostructure according to an embodiment of the present invention includes forming a first thin film including a first block copolymer on a substrate, forming a guide pattern on the first thin film, 2 block copolymer, and curing the second thin film, wherein the first block copolymer is a cylinder type and the second block copolymer is a lamella .

상기 제2 박막을 경화시키는 단계 이후에 상기 제2 박막은 제1 희생 블록 및 제2 희생 블록을 포함하는 희생 구조체로 변환될 수 있다.After the step of curing the second thin film, the second thin film may be converted into a sacrificial structure including a first sacrificial block and a second sacrificial block.

상기 가이드 패턴은 포토 레지스트로 형성할 수 있다. The guide pattern may be formed of a photoresist.

상기 제1 블록 공중합체는 가교 결합 물질을 포함할 수 있다. The first block copolymer may comprise a crosslinking material.

상기 가교 결합 물질은 케텐(ketene), 아지드(Azide) 또는 벤조사이클로부텐(BCB) 중 하나를 포함할 수 있다. The crosslinking material may comprise one of ketene, azide or benzocyclobutene (BCB).

상기 제2 블록 공중합체는 PS-b-PMMA(polystyrene-block-polymethylmethacrylate), PS-b-PEO(polystyrene-block-polyethyleneoxide), PS-b-PVP(polystyrene-block-poly-2-vinylpyridine), PS-b-PDMS(polystyrene-block-polydimethylsiloxane), PS-b-PFS(polystyrene-block-polyferrocenyldimethylsilane), 또는 PS-b-PI(polystyrene-block-polyisoprene)일 수 있다. The second block copolymer may be selected from the group consisting of PS-b-PMMA (polystyrene-block-polymethylmethacrylate), PS-b-PEO (polystyrene-block-polyethyleneoxide), PS- PS-b-PDMS (polystyrene-block-polydimethylsiloxane), PS-b-PFS (polystyrene-block-polyferrocenyldimethylsilane) or PS-b-PI (polystyrene-block-polyisoprene).

상기 제1 박막을 자외선 처리 또는 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include ultraviolet treatment or heat treatment of the first thin film.

상기 기판과 상기 제1 박막 사이에 중간층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. And forming an intermediate layer between the substrate and the first thin film.

상기 실린더형의 제1 블록 공중합체는 헥사고널 타입의 단위체를 형성할 수 있다. The first block copolymer of the cylinder type may form a hexagonal type monomer unit.

본 발명의 일실시예에 따른 패턴 형성 방법은 모패턴층이 형성된 기판 위에 제1 블록 공중합체를 포함하는 제1 박막을 형성하는 단계, 상기 제1 박막 위에 가이드 패턴을 형성하는 단계, 상기 가이드 패턴 사이에 제2 블록 공중합체를 포함하는 제2 박막을 형성하는 단계, 상기 제2 박막을 경화시켜 제1 희생 블록 및 제2 희생 블록을 포함하는 희생 구조체를 형성하는 단계, 상기 희생 구조체로부터 상기 제1 희생 블록을 제거하는 단계 그리고 상기 제2 희생 블록을 마스크로 하여 상기 제1 박막 및 상기 모패턴층을 패터닝하는 단계를 포함하고, 상기 제1 블록 공중합체는 실린더형이고, 상기 제2 블록 공중합체는 판상형(lamella)이다. A method of forming a pattern according to an embodiment of the present invention includes forming a first thin film including a first block copolymer on a substrate on which a parent pattern layer is formed, forming a guide pattern on the first thin film, Forming a second thin film including a second block copolymer between the first sacrificial block and the second sacrificial block; curing the second thin film to form a sacrificial structure including a first sacrificial block and a second sacrificial block; 1 sacrificial block; and patterning the first thin film and the parent pattern layer using the second sacrificial block as a mask, wherein the first block copolymer is cylindrical, and the second block copolymer The coalescence is lamella.

상기 가이드 패턴은 포토 레지스트로 형성할 수 있다. The guide pattern may be formed of a photoresist.

상기 가이드 패턴은 제1 방향을 따라 길게 뻗은 포토 레지스트 패턴부를 포함하고, 상기 포토 레지스트 패턴부는 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 반복적으로 배열되도록 형성할 수 있다. The guide pattern may include a photoresist pattern portion extended along a first direction, and the photoresist pattern portion may be repeatedly arranged in a second direction different from the first direction.

상기 제1 블록 공중합체는 가교 결합 물질을 포함할 수 있다. The first block copolymer may comprise a crosslinking material.

상기 가교 결합 물질은 케텐(ketene), 아지드(Azide) 또는 벤조사이클로부텐(BCB) 중 하나를 포함할 수 있다. The crosslinking material may comprise one of ketene, azide or benzocyclobutene (BCB).

상기 제2 블록 공중합체는 PS-b-PMMA(polystyrene-block-polymethylmethacrylate), PS-b-PEO(polystyrene-block-polyethyleneoxide), PS-b-PVP(polystyrene-block-poly-2-vinylpyridine), PS-b-PDMS(polystyrene-block-polydimethylsiloxane), PS-b-PFS(polystyrene-block-polyferrocenyldimethylsilane), 또는 PS-b-PI(polystyrene-block-polyisoprene)일 수 있다. The second block copolymer may be selected from the group consisting of PS-b-PMMA (polystyrene-block-polymethylmethacrylate), PS-b-PEO (polystyrene-block-polyethyleneoxide), PS- PS-b-PDMS (polystyrene-block-polydimethylsiloxane), PS-b-PFS (polystyrene-block-polyferrocenyldimethylsilane) or PS-b-PI (polystyrene-block-polyisoprene).

상기 제1 박막을 자외선 처리 또는 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include ultraviolet treatment or heat treatment of the first thin film.

상기 모패턴층과 상기 제1 박막 사이에 중간층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. And forming an intermediate layer between the parent pattern layer and the first thin film.

상기 모패턴층은 선격자 형태로 패터닝될 수 있다. The parent pattern layer may be patterned in a line lattice pattern.

상기 모패턴층은 반사성 금속을 포함할 수 있다. The parent pattern layer may comprise a reflective metal.

상기 실린더형의 제1 블록 공중합체는 헥사고널 타입의 단위체를 형성할 수 있다. The first block copolymer of the cylinder type may form a hexagonal type monomer unit.

이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따르면, 판상형의 블록 공중합체를 형성하기 이전에 정렬되지 않은 실린더형의 블록 공중합체를 형성함으로써 판상형의 블록 공중합체의 정렬도를 높일 수 있다.As described above, according to one embodiment of the present invention, the alignment degree of the plate-shaped block copolymer can be increased by forming an unaligned cylindrical block copolymer before forming the plate-like block copolymer.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체의 사시도이다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 사시도들이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.
도 9는 도 1의 나노 구조체를 이용하여 형성된 패턴의 사시도이다.
도 10은 도 9의 절단선 X-X을 따라 자른 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따라 실린더형의 블록 공중합체 위에 판상형의 블록 공중합체를 형성한 경우의 정렬 효과를 나타내는 사진이다.
1 is a perspective view of a nanostructure according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 to 6 are perspective views illustrating a method of fabricating a nanostructure according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are a perspective view and a sectional view for explaining a pattern forming method according to an embodiment of the present invention.
9 is a perspective view of a pattern formed using the nanostructure of FIG.
10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
11 is a photograph showing a sorting effect when a plate-shaped block copolymer is formed on a cylindrical block copolymer according to an embodiment of the present invention.

첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity. Also, when a layer is referred to as being "on" another layer or substrate, it may be formed directly on another layer or substrate, or a third layer may be interposed therebetween. Like numbers refer to like elements throughout the specification.

나노 구조체Nano structure

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체의 사시도이다.1 is a perspective view of a nanostructure according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 기판(110) 위에 중성층(120)이 위치한다. 중성층(120)은 그 위에 형성되는 실린더 블록들(SB1, SB2)이 기판(110)의 표면과 수직한 방향으로 수직성을 가지고 안정적으로 성장시킬 수 있다. 중성층(120)은 친수성 또는 소수성도 갖지 않는 화학적으로 중성을 나타낸다. Referring to FIG. 1, a neutral layer 120 is positioned on a substrate 110. The neutral layer 120 can grow steadily with perpendicularity in a direction perpendicular to the surface of the substrate 110, with the cylinder blocks SB1 and SB2 formed thereon. Neutral layer 120 exhibits chemical neutrality that is neither hydrophilic nor hydrophobic.

중성층(120)은 자기조립 단분자층(Self-assembled Monolayer: SAM), 폴리머 브러쉬(Polymer Brush) 및 MAT(cross-linked random copolymer mat) 또는 MAT(cross-linked random copolymer mat) 등을 포함하는 유기 단분자층을 포함한다.The neutral layer 120 may include an organic monolayer 120 including a self-assembled monolayer (SAM), a polymer brush and a cross-linked random copolymer mat (MAT) or a cross-linked random copolymer mat (MAT) .

자기조립 단분자층을 형성하는 물질의 구체적인 예로서는, 펜틸트리클로로실란(Phenethyltrichlorosilane:PETCS), 페닐트리클로로실란(Phenyltrichlorosilane: PTCS), 벤질트리클로로실란(Benzyltrichlorosilane:BZTCS), 토일트리클로로실란(Tolyltrichlorosilane: TTCS), 2-[(트리메톡시실일)에틸]-2-피리딘(2-[(trimethoxysilyl)ethl]-2-pyridine: PYRTMS)), 4-바이페닐일트리메톡시실란(4-biphenylyltrimethowysilane:BPTMS), 옥타데실트리클로로실란(Octadecyltrichlorosilane: OTS), 1-나프틸트리메톡시실란(1-Naphthyltrimehtoxysilane: NAPTMS), 1-[(트리메톡시실일)메틸]나프탈렌(1-[(trimethoxysilyl)methyl]naphthalene: MNATMS), (9-메틸안트라세닐)트리메톡시실란{(9-methylanthracenyl)trimethoxysilane: MANTMS} 등을 들 수 있다.Specific examples of the material forming the self-assembled monolayer include pentyltrichlorosilane (PETCS), phenyltrichlorosilane (PTCS), benzyltrichlorosilane (BZTCS), and tolyltrichlorosilane (TTCS) 4-biphenylyltrimethoxysilane (BPTMS), 2 - [(trimethoxysilyl) ethyl] -2-pyridine Octadecyltrichlorosilane (OTS), 1-naphthyltrimehtoxysilane (NAPTMS), 1 - [(trimethoxysilyl) methyl] naphthalene (1 - [(trimethoxysilyl) methyl] naphthalene: MNATMS), (9-methylanthracenyl) trimethoxysilane (MANTMS), and the like.

폴리머 브러쉬의 구체적인 예로서는, 폴리스티렌-랜덤-폴리(메틸메타크릴레이트) [polystyrene-randompoly(methylmethacrylate), PS-random-PMMA]를 들 수 있다.Specific examples of the polymer brushes include polystyrene-random-poly (methylmethacrylate), PS-random-PMMA.

MAT의 구체적인 예로서는, 벤조사이클로부텐-기능화 폴리스티렌-랜덤-폴리(메타크릴레이트) 코폴리머[Benzocyclobutene-functionalized polystyrene-r-poly(methacrylate) copolymer, P(s-r-BCB-r-MMA)]를 들 수 있다.Specific examples of the MAT include benzocyclobutene-functionalized polystyrene-random-poly (methacrylate) copolymer (Benzocyclobutene-functionalized polystyrene-r-poly have.

도시하지 않았으나, 중성층(120)을 형성하기 이전에 기판(110)에 산성 용액을 이용하여 기판(110)의 표면을 전처리할 수 있다. 이러한 전처리에 의해서, 기판(110)과 중성층(120)의 친화력을 향상시킬 수 있다. 산성 용액의 예로서는, 불산(Hydrofluoric acid, HF)을 들 수 있다.Although not shown, the surface of the substrate 110 may be pretreated with an acidic solution before the neutral layer 120 is formed. By this pretreatment, the affinity between the substrate 110 and the neutral layer 120 can be improved. An example of the acidic solution is hydrofluoric acid (HF).

본 실시예에 따르면 중성층(120) 위에 실린더 구조체(SS)가 형성되어 있다. 실린더 구조체(SS)는 중성층(120) 위에 형성된 제1 실린더 블록(SB1) 및 제2 실린더 블록(SB2)를 포함한다. 본 실시예에서 실린더 구조체(SS)는 가교 결합 물질을 포함한다. 여기서, 가교 결합 물질은 케텐(ketene), 아지드(Azide) 또는 벤조사이클로부텐(BCB) 중 하나를 포함한다.According to the present embodiment, the cylinder structure SS is formed on the neutral layer 120. The cylinder structure SS includes a first cylinder block SB1 and a second cylinder block SB2 formed on the neutral layer 120. [ In this embodiment, the cylinder structure SS comprises a crosslinking material. Here, the crosslinking material includes one of ketene, azide or benzocyclobutene (BCB).

본 실시예에서 가교 결합 물질을 포함하는 실린더 구조체(SS)는 제1 블록 공중합체를 형성하고 있고, 실린더 구조체(SS) 위에 제1 나노 블록(NB1) 및 제2 나노 블록(NB2)을 포함하며 판상형인 판상 구조체(NS)가 형성되어 있다. 판상 구조체(NS)는 실린더 구조체(SS) 위에 제1 박막을 형성한다.In the present embodiment, the cylinder structure SS including the crosslinking material forms the first block copolymer and includes the first nanoblock NB1 and the second nanoblock NB2 on the cylinder structure SS And a plate-like structure NS is formed. The plate-shaped structure NS forms a first thin film on the cylinder structure SS.

제1 나노 블록(NB1)은 기판(110)의 제1 방향(D1)으로 연장되고, 제1 방향(D1)과 다른 제2 방향(D2)을 따라 이격되어 배치된다. 제2 방향(D1)은 제1 방향(D1)과 수직할 수 있다. 제2 나노 블록(NB2)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 제2 방향(D2)을 따라 이격되어 배치된다. 제2 나노 블록(NB2) 각각은 서로 인접한 제1 나노 블록(NB1) 사이에 배치된다.The first nanoblock NB1 extends in a first direction D1 of the substrate 110 and is disposed apart from the first direction D1 in a second direction D2. The second direction D1 may be perpendicular to the first direction D1. The second nanoblocks NB2 extend in the first direction D1 and are spaced apart in the second direction D2. Each of the second nanoblocks NB2 is disposed between adjacent first nanoblocks NB1.

제1 나노 블록(NB1)을 형성하는 물질의 구체적인 예로서는, 폴리(메틸메타크릴레이트)[poly(methylmethacrylate), PMMA], 폴리(에틸렌 옥사이드) [poly(ethylene oxide), PEO], 폴리(비닐피리딘)[poly(vinyl pyridine), PVP], 폴리(에틸렌-아트-프로필렌), [poly(ethylene-alt-propylene), PEP], 폴리이소프렌[polyisoprene, PI] 등을 들 수 있다. 제2 나노 블록(NB2)을 형성하는 물질의 구체적인 예로서는, 폴리스티렌을 들 수 있다. 나노 구조체(NS)는 제1 나노 블록(NB1)을 구성하는 폴리머와 제2 나노 블록(NB2)을 구성하는 폴리스티렌이 약 50:50의 조성비로 혼합된 블록 공중합체를 이용하여 형성할 수 있다.
Specific examples of the material forming the first nano block NB1 include poly (methylmethacrylate), PMMA, poly (ethylene oxide), PEO, poly (vinylpyridine) poly (vinyl pyridine), PVP], poly (ethylene-art-propylene), poly (ethylene-alt-propylene), PEP and polyisoprene. A specific example of the material forming the second nano block NB2 includes polystyrene. The nanostructure NS can be formed using a block copolymer in which the polymer constituting the first nanoblock NB1 and the polystyrene constituting the second nanoblock NB2 are mixed at a composition ratio of about 50:50.

나노 구조체의 제조 방법Manufacturing method of nanostructure

도 2 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 사시도들이다.FIGS. 2 to 6 are perspective views illustrating a method of fabricating a nanostructure according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 기판(110) 상에 중성층(120)을 형성한다. 기판(110)은 유리 기판을 포함할 수 있다. 중성층(120)은 앞에서 설명한 바와 친수성 또는 소수성도 갖지 않는 화학적으로 중성을 나타내는 층이고, 자기조립 단분자층(Self-assembled Monolayer: SAM), 폴리머 브러쉬(Polymer Brush) 및 MAT(cross-linked random copolymer mat) 또는 MAT(cross-linked random copolymer mat) 등을 포함하는 유기 단분자층으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 2, a neutral layer 120 is formed on a substrate 110. The substrate 110 may comprise a glass substrate. The neutral layer 120 is a chemically neutral layer that does not have hydrophilic or hydrophobic properties as described above and is a self-assembled monolayer (SAM), a polymer brush, and a cross-linked random copolymer mat ) Or a cross-linked random copolymer mat (MAT) or the like.

도시하지 않았으나, 중성층(120)을 형성하기 이전에 기판(110)에 불산(Hydrofluoric acid, HF)과 같은 산성 용액을 이용하여 기판(110)의 표면을 전처리할 수 있다. Although not shown, the surface of the substrate 110 may be pretreated with an acidic solution such as hydrofluoric acid (HF) before the neutral layer 120 is formed.

도 3을 참고하면, 중성층(120)이 형성된 기판(110) 위에 실린더 구조체(SS)를 형성한다. 실린더 구조체(SS)는 가교성 블록 공중합체를 합성함으로써 형성된다. 여기서, 가교성 블록 공중합체는 케텐(ketene), 아지드(Azide) 또는 벤조사이클로부텐(BCB) 중 하나를 포함한다.Referring to FIG. 3, a cylinder structure SS is formed on a substrate 110 on which a neutral layer 120 is formed. The cylinder structure SS is formed by synthesizing a crosslinkable block copolymer. Here, the crosslinkable block copolymer includes one of ketene, azide or benzocyclobutene (BCB).

케텐을 포함하는 가교성 블록 공중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.The crosslinkable block copolymer containing ketene may be a compound represented by the following general formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, m은 대략 50-500일 수 있으며, k는 대략 50-500일 수 있으며, n은 대략 1-40일 수 있다.Where m can be approximately 50-500, k can be approximately 50-500, and n can be approximately 1-40.

예를 들어, 케텐 계열의 블록 공중합체는 하기 반응식 1과 하기 반응식 2에 기초하여 합성될 수 있다.For example, a block copolymer of the ketene series can be synthesized based on the following Reaction Scheme 1 and the following Reaction Scheme 2.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Figure pat00003
Figure pat00003

MMA(metyl meth acrylate), 잔테이트(xanthate)를 포함하는 RAFT agent가 포함된 모노머를 래프트 중합(RAFT polymerization)을 통하여 공중합체를 합성할 수 있다. 여기서, AIBN은 2,2'-Azobis(2-methylpropionitrile)이고, m은 50-500이며, n은 50-500이며,k는 1-40이다. 대략 섭씨 200-300 도의 열을 가하면 복수개의 케텐이 서로 반응하여 가교 결합을 형성한다.Copolymers can be synthesized via RAFT polymerization of monomers containing a RAFT agent, including MMA (metyl meth acrylate) and xanthate. Here, AIBN is 2,2'-Azobis (2-methylpropionitrile), m is 50-500, n is 50-500, and k is 1-40. When heat of about 200-300 degrees centigrade is applied, a plurality of keten react with each other to form a crosslinking.

반응식 1에서 PMMA macro-initiator는 수평균분자량이 대략 1-100 kg/mol일 수 있으며, PDI(polydispersity index)는 대략 1.9일 수 있다.The PMMA macro-initiator in Scheme 1 may have a number average molecular weight of approximately 1-100 kg / mol and a PDI (polydispersity index) of approximately 1.9.

반응식 2에서 케텐 계열의 블록 공중합체는 수평균분자량이 대략 대략 10-100 kg/mol일 수 있으며, 케텐의 함량은 1-20mol%로 조절할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 반응식 2에서 첨가되는 케텐과 폴리스티렌의 혼합량과 PMMA의 볼륨비(volumn fraction)가 7:3으로 조절함으로써 실린더형 블록 공중합체를 형성한다.In the scheme 2, the number average molecular weight of the block copolymer of the ketene series may be approximately 10-100 kg / mol, and the content of the ketene may be adjusted to 1-20 mol%. In this embodiment, the amount of ketene and polystyrene to be added and the volume fraction of PMMA to be added in the reaction formula 2 are adjusted to 7: 3 to form a cylindrical block copolymer.

반응식 1, 2에서 열처리를 통해 가교 결합이 발생하여 후속 공정에서 사용될 수 있는 유기 용매 등에 실린더 구조체(SS)가 저항력을 가질 수 있다. 열처리 대신 자외선 처리를 할 수도 있다.In the reaction schemes 1 and 2, cross-linking occurs through heat treatment, so that the cylinder structure SS can be resistant to an organic solvent that can be used in a subsequent process. UV treatment may be used instead of heat treatment.

도 3에 도시한 바와 같이 실린더 구조체(SS)는 제1 실린더 블록(SB1)과 제2 실린더 블록(SB2)를 포함한다. 제1 실린더 블록(SB1)은 PMMA를 포함하고, 제2 실린더 블록(SB2)은 PS를 포함할 수 있다. 도시한 바와 같이 제2 실린더 블록(SB2)은 실질적으로 제1 실린더 블록(SB1)을 둘러싸는 기질일 수 있다. 여기서, 실린더 구조체(SS)는 헥사고널 타입의 단위체(A)를 형성할 수 있다. 헥사고널 타입의 단위체(A)에서 제1 간격(L1)을 가진다.As shown in FIG. 3, the cylinder structure SS includes a first cylinder block SB1 and a second cylinder block SB2. The first cylinder block SB1 may include PMMA, and the second cylinder block SB2 may include PS. As shown, the second cylinder block SB2 may be a substrate that substantially surrounds the first cylinder block SB1. Here, the cylinder structure SS can form a hexagonal type unit A. And has a first interval (L1) in the hexagonal type unit (A).

도 4를 참고하면, 실린더 구조체(SS) 위에 가이드 패턴(GP)을 형성한다. 가이드 패턴(GP)은 포토 레지스트를 사용하여 사진 식각 공정을 통해 형성할 수 있다. 실린더 구조체(SS) 위에 포토레지스트막을 형성한 후, 마스크의 상부에서 광을 조사하여 포토레지스트막을 현상함으로써 포토레지스트 물질로 형성된 가이드 패턴(GP)을 형성할 수 있다. 가이드 패턴(GP)은 사진 식각 공정에 한정되지 않고 나노 임프린트 공정 등 다른 방법으로도 형성 가능하다.Referring to FIG. 4, a guide pattern GP is formed on the cylinder structure SS. The guide pattern GP can be formed through a photolithography process using a photoresist. After forming a photoresist film on the cylinder structure SS, a guide pattern GP formed of a photoresist material can be formed by irradiating light on the top of the mask to develop the photoresist film. The guide pattern GP is not limited to the photolithography process but can be formed by other methods such as a nanoimprint process.

가이드 패턴(GP)은 이후 형성하는 제2 블록 공중합체의 방향성을 조절한다. 가이트 패턴(GP) 사이의 거리는 약 1um이하로 형성할 수 있다. 하지만, 가이드 패턴(GP)을 사진 식각 공정으로 형성시 포토 장비의 해상도의 한계를 고려하여 1.5um이상 형성할 수도 있다.The guide pattern GP controls the directionality of the second block copolymer to be formed later. The distance between the gut patterns GP may be less than about 1 um. However, when the guide pattern (GP) is formed by a photolithography process, the thickness of the guide pattern (GP) may be formed to be 1.5 μm or more considering the resolution limit of the photo equipment.

도 5를 참고하면, 가이드 패턴(GP) 사이에 스핀 코팅법 등으로 제2 블록 공중합체를 도포하여 제2 박막(140)을 형성한다. 제2 블록 공중합체는 서로 다른 2 종류의 단량체들이 공유 결합한 폴리머이다. 서로 다른 2 종류의 단량체들은 서로 다른 물성 및 화학적 성질을 가지고 있다. 이에 따라, 어느 하나의 제1 단량체는 다른 하나의 제2 단량체에 비해 상대적으로 친수성을 갖고, 제2 단량체는 제1 단량체에 비해 상대적으로 소수성을 갖는다. 본 발명에 따른 제2 블록 공중합체는 폴리스틸렌(polystyrene) 및 상기 폴리스티렌과 공유 결합한 폴리머를 포함한다.Referring to FIG. 5, a second thin film 140 is formed by applying a second block copolymer between the guide patterns GP by spin coating or the like. The second block copolymer is a polymer in which two different kinds of monomers are covalently bonded. The two different monomers have different physical and chemical properties. Accordingly, any one of the first monomers has a relatively hydrophilic property relative to the other second monomer, and the second monomer has a relatively hydrophobic property as compared with the first monomer. The second block copolymer according to the present invention comprises polystyrene and a polymer covalently bonded to the polystyrene.

제1 블록 공중합체의 구체적인 예로서는, 제2 블록 공중합체(140)는 폴리스티렌-블록-폴리(메틸메타크릴레이트) [polystyrene-blockpoly(methylmethacrylate), PS-b-PMMA], 폴리스티렌-블록-폴리(에틸렌 옥사이드) [polystyrene-blockpoly(ethylene oxide), PS-b-PEO], 폴리스티렌-블록-폴리(비닐피리딘) [polystyrene-block-poly(vinylpyridine), PS-b-PVP], 폴리스티렌-블록-폴리(에틸렌-아트-프로필렌), [Polystyrene-block-poly(ethylene-altpropylene), PS-b-PEP], 폴리스티렌-블록-폴리이소프렌[polystyrene-block-polyisoprene, PS-b-PI] 등을 들 수 있다.As a specific example of the first block copolymer, the second block copolymer 140 may include polystyrene-block-poly (methylmethacrylate), PS-b-PMMA, polystyrene- (Ethylene oxide), PS-b-PEO], polystyrene-block-poly (vinylpyridine), PS-b-PVP], polystyrene- (Ethylene-allyl-propylene), polystyrene-block-poly (ethylene-altpropylene), PS-b-PEP and polystyrene-block-polyisoprene have.

도 6을 참고하면, 제2 박막(140)을 포함하는 기판(110)을 열처리한다. 열처리 공정은 약 섭씨 200도 이상 약 섭씨 300도, N2 또는 진공 조건에서 약 2시간 이상 동안 행해질 수 있다. 열처리 대신 자외선 처리를 할 수도 있다. 열처리 이후에 제2 박막(140)이 제1 나노 블록(NB1) 및 제2 나노 블록(NB2)을 포함하는 판상 구조체(NS)로 변환된다. 이하 제1 나노 블록(NB1), 제2 나노 블록(NB2) 및 판상 구조체(NS)는 각각 제1 희생 블록, 제2 희생 블록 및 희생 구조체로 설명하기로 한다.Referring to FIG. 6, the substrate 110 including the second thin film 140 is heat-treated. The heat treatment process may be performed at a temperature of about 200 degrees Celsius to about 300 degrees Celsius, N2 or vacuum conditions for about 2 hours or more. UV treatment may be used instead of heat treatment. After the heat treatment, the second thin film 140 is converted into the plate-like structure NS including the first nanoblock NB1 and the second nanoblock NB2. Hereinafter, the first nanoblock NB1, the second nanoblock NB2, and the plate-like structure NS will be described as the first sacrificial block, the second sacrificial block, and the sacrificial structure, respectively.

희생 구조체(NS)는 제1 방향(D1)을 따라서 정렬되는 동시에, 제2 방향(D2)을 따라서 폴리스티렌과 폴리머로 상분리된다. 이에 따라, 제1 방향(D1)을 따라 연장된 제1 희생 블록(NB1)이 형성되고, 제1 희생 블록(NB1)과 상분리되어 제1 희생 블록(NB1)의 제2 방향(D2)에 배치된 제2 희생 블록(NB2)이 형성된다. 본 발명의 실시예에서는, 제1 희생 블록(NB1)은 PS를 포함하고, 제2 희생 블록(NB2)은 PMMA를 포함한다.The sacrificial structure NS is aligned along the first direction D1 and is phase-separated into polystyrene and polymer along the second direction D2. Thus, a first sacrificial block NB1 extending along the first direction D1 is formed and phase-separated from the first sacrificial block NB1 to be arranged in the second direction D2 of the first sacrificial block NB1 The second sacrificial block NB2 is formed. In an embodiment of the present invention, the first victim block NB1 comprises PS and the second victim block NB2 comprises PMMA.

제2 블록 공중합체는 제1 및 제2 단량체들의 조성비에 따라서 서로 다른 형상을 갖는다. 폴리스티렌과 PMMA의 조성비가 약 50:50일 때, 희생 구조체(NS)는 판상형(lamella shape)을 갖는다.The second block copolymer has a different shape depending on the composition ratio of the first and second monomers. When the composition ratio of polystyrene and PMMA is about 50:50, the sacrificial structure (NS) has a lamella shape.

본 실시예에서 제1 희생 블록(NB1)과 제2 희생 블록(NB2) 사이의 간격을 나타내는 제2 간격(L2)은 실린더 구조체(SS)가 갖는 제1 간격(L1; 도 3에서 도시)과 실질적으로 동일하게 형성하는 것이 바람직하다. 이처럼 제1 간격(L1)을 제2 간격(L2)과 대략 1:1에 가깝게 형성하면 판상 구조체(NS)의 정렬도가 높아질 수 있다. 이와 관련해서는 이후 도 11을 참고하여 설명하기로 한다.The second gap L2 indicating the distance between the first sacrificial block NB1 and the second sacrificial block NB2 in the present embodiment is the distance between the first gap L1 of the cylinder structure SS It is preferable to form them substantially the same. As described above, if the first spacing L1 is made close to the second spacing L2 to about 1: 1, the degree of alignment of the plate-like structure NS can be increased. Hereinafter, this will be described with reference to FIG.

이처럼, 본 실시예에 따르면, 기판(110) 위에 실린더 구조체(SS) 위에 판상 구조체(NS)를 포함하는 나노 구조체가 형성된다.Thus, according to the present embodiment, a nanostructure including a plate-like structure NS is formed on a substrate 110 on a cylinder structure SS.

이하에서는 앞에서 설명한 나노 구조체를 사용하여 패턴을 형성하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
Hereinafter, a method of forming a pattern using the above-described nanostructure will be described.

패턴의 형성 방법How to form a pattern

도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다. 도 8은 도 7의 절단선 VIII-VIII을 따라 자른 단면도이다.7 and 8 are a perspective view and a sectional view for explaining a pattern forming method according to an embodiment of the present invention. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.

도 7 및 도 8을 참고하면, 앞에서 설명한 나노 구조체 제조 방법에서 패턴을 형성하고자 하는 대상 물질인 모패턴층(200)을 중성층(120) 또는 실린더 구조체(SS)를 형성하기 이전에 기판(110) 위에 모패턴층(200)을 형성한다. 이후 판상 구조체(NS)를 형성하는 단계까지 동일한 과정으로 진행한다.7 and 8, the mother pattern layer 200, which is a target material to be patterned in the above-described method of fabricating a nano structure, is formed on the substrate 110 (FIG. 7) before forming the neutral layer 120 or the cylinder structure SS. The pattern pattern layer 200 is formed. Then, the same process is performed until the step of forming the plate-like structure NS.

그 다음, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 희생 구조체(NS)로부터 제2 희생 블록(NB2)을 제거한다. 이에 따라, 제1 박막인 실린더 구조체(SS) 위에는 제1 희생 블록(NB1) 및 가이드 패턴(GP)이 잔류한다.Next, as shown in FIGS. 7 and 8, the second sacrificial block NB2 is removed from the sacrificial structure NS. Accordingly, the first sacrificial block NB1 and the guide pattern GP remain on the cylinder structure SS which is the first thin film.

제2 희생 블록(NB2)은 습식 식각을 통해서 제거될 수 있다. 예를 들어, 희생 구조체(NS)를 포함하는 기판(110)을 아세트산을 포함하는 용액에 담군 후에 초음파 분해(sonication)하면 제2 희생 블록(NB2)만이 선택적으로 희생 구조체(NS)로부터 제거된다. 이와 달리, 제2 희생 블록(NB2)은 건식 식각을 통해서 제거될 수 있다. 예를 들어, 희생 구조체(NS)에 자외선을 조사한 후, 선택 이온 식각(Reactive ion etching, RIE)을 통해서 식각 선택성(ethcing selectivity) 차이에 의해서 제2 희생 블록(NB2)만을 선택적으로 제거할 수 있다.The second sacrificial block NB2 may be removed by wet etching. For example, if the substrate 110 containing the sacrificial structure NS is immersed in a solution containing acetic acid and then sonicated, only the second sacrificial block NB2 is selectively removed from the sacrificial structure NS. Alternatively, the second sacrificial block NB2 may be removed by dry etching. For example, after the sacrificial structure NS is irradiated with ultraviolet light, only the second sacrificial block NB2 can be selectively removed by a difference in etching selectivity through reactive ion etching (RIE) .

그 다음, 제 1 희생 블록(NB1)을 마스크로 하여 실린더 구조체(SS)와 중성층(120)을 식각하여 모패턴층(200)의 상부면을 들어낼 수 있다. 이 때, 상부면이 드러난 모패턴층(200)을 제거함으로써 모패턴층(200)을 패터닝할 수 있다.The upper surface of the parent pattern layer 200 can then be removed by etching the cylinder structure SS and the neutral layer 120 using the first sacrificial block NB1 as a mask. At this time, the parent pattern layer 200 can be patterned by removing the parent pattern layer 200 on which the top face is exposed.

이어서, 제1 희생 블록(NB1), 가이드 패턴(GP) 및 실린더 구조체(SS)를 제거한다. 예를 들어, 제1 희생 블록(NB1), 가이드 패턴(GP) 및 실린더 구조체(SS)를 포함하는 기판(110)을 톨루엔 등을 포함하는 용액에 담군 후, 초음파 분해하여 제1 희생 블록(NB1), 가이드 패턴(GP) 및 실린더 구조체(SS)를 제거할 수 있다.Then, the first sacrificial block NB1, the guide pattern GP and the cylinder structure SS are removed. For example, the substrate 110 containing the first sacrificial block NB1, the guide pattern GP, and the cylinder structure SS is immersed in a solution containing toluene or the like, and then ultrasonically decomposed to form a first sacrificial block NB1 ), The guide pattern GP and the cylinder structure SS can be removed.

도 9는 도 1의 나노 구조체를 이용하여 형성된 패턴의 사시도이다. 도 10은 도 9의 절단선 X-X을 따라 자른 단면도이다.9 is a perspective view of a pattern formed using the nanostructure of FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line X-X in Fig.

도 9 및 도 10에 도시된 패턴은 편광판을 구성하는 금속 패턴일 수 있다. 도 9 및 도 10을 참고하면, 앞에서 설명한 나노 구조체를 사용하여 모패턴층(200)이 패터닝됨으로써, 기판(110) 상에 형성된 제1 라인(210a) 및 제2 라인(210b)을 포함하는 선격자 패턴(210)이 형성된다.The pattern shown in Figs. 9 and 10 may be a metal pattern constituting a polarizing plate. Referring to FIGS. 9 and 10, the mother pattern layer 200 is patterned using the above-described nanostructure, thereby forming a line 210 including a first line 210a and a second line 210b formed on the substrate 110, A grid pattern 210 is formed.

제1 및 제2 라인들(210a, 210b)은 기판(110)의 제1 방향(D1)으로 연장된다. 제2 라인(210b)은 제1 라인(210a)의 제1 방향(D1)과 다른 제2 방향(D2)에 배치된다. 제1 및 제2 라인들(210a, 210b)은 알루미늄, 은, 백금 등을 포함할 수 있다.The first and second lines 210a and 210b extend in a first direction D1 of the substrate 110. The second line 210b is disposed in a second direction D2 different from the first direction D1 of the first line 210a. The first and second lines 210a and 210b may include aluminum, silver, platinum, and the like.

본 실시예에 따르면, 블록 공중합체를 이용하여 제1 블록 공중합체를 포함하는 실린더 구조체(SS)를 형성하고, 제2 블록 공중합체를 포함하는 판상 구조체(NS)를 형성하여 모패턴층(200)을 패터닝하여 선격자 패턴(210)을 형성한다. 이에 따라, 대면적의 기판(110) 상에 정렬도가 높은 나노 사이즈의 선격자 패턴(210)을 형성할 수 있어, 편광판의 제조 신뢰성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.According to this embodiment, a cylinder structure SS including a first block copolymer is formed using a block copolymer, and a plate structure NS including a second block copolymer is formed to form a parent pattern layer 200 ) Are patterned to form a line grid pattern 210. Accordingly, it is possible to form a nano-sized line grid pattern 210 having a high degree of alignment on the large-area substrate 110, thereby improving the manufacturing reliability and productivity of the polarizer.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따라 실린더형의 블록 공중합체 위에 판상형의 블록 공중합체를 형성한 경우의 정렬 효과를 나타내는 사진이다.11 is a photograph showing a sorting effect when a plate-shaped block copolymer is formed on a cylindrical block copolymer according to an embodiment of the present invention.

도 11a는 종래에 기판 위에 가이드 패턴 및 그 사이에 블록 공중합체를 형성하고 열처리한 후 정렬 패턴을 나타낸 사진이고, 도 11b는 본 발명의 실시예에 따라 실린더 구조체의 블록 공중합체 위에 가이드 패턴 및 그 사이에 블록 공중합체를 형성하고 열처리한 후 정렬 패턴을 나타낸 사진이다.11A is a photograph showing a pattern of alignment after forming a guide pattern and a block copolymer therebetween, and FIG. 11B is a photograph showing a guide pattern and a guide pattern on a block copolymer of a cylinder structure according to an embodiment of the present invention. And the alignment pattern after the heat treatment.

도 11a에 나타낸 정렬 패턴 사진 대비하여 도 11b에 나타낸 정렬 패턴 사진에서 정렬도가 높아진 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 11b를 참고하면 λc61은 앞에서 설명한 제1 간격을 가리키고, λL은 제2 간격을 가리킨다. 실험 결과, 제1 간격과 제2 간격의 비율이 1:1에 가까워 질수록 정렬도가 높아지는 것을 확인할 수 있다.It can be seen that the alignment degree is higher in the alignment pattern photograph shown in FIG. 11B than the alignment pattern photograph shown in FIG. 11A. Also, referring to FIG. 11B ,? C61 indicates the first interval described above, and L denotes a second interval. As a result of the experiment, it can be seen that the closer the ratio of the first interval to the second interval is closer to 1: 1, the higher the degree of alignment.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

110: 기판 120: 중성층
140: 제2 박막 SS: 실린더 구조체
NS: 나노 구조체
110: substrate 120: neutral layer
140: second thin film SS: cylinder structure
NS: nanostructure

Claims (20)

기판 위에 제1 블록 공중합체를 포함하는 제1 박막을 형성하는 단계,
상기 제1 박막 위에 가이드 패턴을 형성하는 단계,
상기 가이드 패턴 사이에 제2 블록 공중합체를 포함하는 제2 박막을 형성하는 단계 그리고
상기 제2 박막을 경화시키는 단계를 포함하고,
상기 제1 블록 공중합체는 실린더형이고, 상기 제2 블록 공중합체는 판상형(lamella)인 나노 구조체의 제조 방법.
Forming a first thin film comprising a first block copolymer on a substrate,
Forming a guide pattern on the first thin film,
Forming a second thin film including the second block copolymer between the guide patterns, and
And curing the second thin film,
Wherein the first block copolymer is a cylinder type and the second block copolymer is a lamella.
제1항에서,
상기 제2 박막을 경화시키는 단계 이후에 상기 제2 박막은 제1 희생 블록 및 제2 희생 블록을 포함하는 희생 구조체로 변환되는 나노 구조체의 제조 방법.
The method of claim 1,
Wherein the second thin film is converted into a sacrificial structure including a first sacrificial block and a second sacrificial block after curing the second thin film.
제2항에서,
상기 가이드 패턴은 포토 레지스트로 형성하는 나노 구조체의 제조 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the guide pattern is formed of a photoresist.
제3항에서,
상기 제1 블록 공중합체는 가교 결합 물질을 포함하는 나노 구조체의 제조 방법.
4. The method of claim 3,
Wherein the first block copolymer comprises a crosslinking material.
제4항에서,
상기 가교 결합 물질은 케텐(ketene), 아지드(Azide) 또는 벤조사이클로부텐(BCB) 중 하나를 포함하는 나노 구조체의 제조 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the cross-linking material comprises one of ketene, azide or benzocyclobutene (BCB).
제4항에서,
상기 제2 블록 공중합체는 PS-b-PMMA(polystyrene-block-polymethylmethacrylate), PS-b-PEO(polystyrene-block-polyethyleneoxide), PS-b-PVP(polystyrene-block-poly-2-vinylpyridine), PS-b-PDMS(polystyrene-block-polydimethylsiloxane), PS-b-PFS(polystyrene-block-polyferrocenyldimethylsilane), 또는 PS-b-PI(polystyrene-block-polyisoprene)인 나노 구조체의 제조 방법.
5. The method of claim 4,
The second block copolymer may be selected from the group consisting of PS-b-PMMA (polystyrene-block-polymethylmethacrylate), PS-b-PEO (polystyrene-block-polyethyleneoxide), PS- B-PDMS (polystyrene-block-polydimethylsiloxane), PS-b-PFS (polystyrene-block-polyferrocenyldimethylsilane) or PS-b-PI (polystyrene-block-polyisoprene).
제4항에서,
상기 제1 박막을 자외선 처리 또는 열처리하는 단계를 더 포함하는 나노 구조체의 제조 방법.
5. The method of claim 4,
Further comprising the step of ultraviolet treatment or heat treatment of the first thin film.
제1항에서,
상기 기판과 상기 제1 박막 사이에 중간층을 형성하는 단계를 더 포함하는 나노 구조체의 제조 방법.
The method of claim 1,
And forming an intermediate layer between the substrate and the first thin film.
제1항에서,
상기 실린더형의 제1 블록 공중합체는 헥사고널 타입의 단위체를 형성하는 나노 구조체의 제조 방법.
The method of claim 1,
Wherein the cylindrical first block copolymer forms a hexagonal type unit body.
모패턴층이 형성된 기판 위에 제1 블록 공중합체를 포함하는 제1 박막을 형성하는 단계,
상기 제1 박막 위에 가이드 패턴을 형성하는 단계,
상기 가이드 패턴 사이에 제2 블록 공중합체를 포함하는 제2 박막을 형성하는 단계,
상기 제2 박막을 경화시켜 제1 희생 블록 및 제2 희생 블록을 포함하는 희생 구조체를 형성하는 단계,
상기 희생 구조체로부터 상기 제1 희생 블록을 제거하는 단계 그리고
상기 제2 희생 블록을 마스크로 하여 상기 제1 박막 및 상기 모패턴층을 패터닝하는 단계를 포함하고,
상기 제1 블록 공중합체는 실린더형이고, 상기 제2 블록 공중합체는 판상형(lamella)인 패턴 형성 방법.
Forming a first thin film including a first block copolymer on a substrate on which a parent pattern layer is formed,
Forming a guide pattern on the first thin film,
Forming a second thin film including a second block copolymer between the guide patterns,
Curing the second thin film to form a sacrificial structure including a first sacrificial block and a second sacrificial block,
Removing the first sacrificial block from the sacrificial structure, and
Patterning the first thin film and the parent pattern layer using the second sacrificial block as a mask,
Wherein the first block copolymer is a cylinder type and the second block copolymer is a lamella.
제10항에서,
상기 가이드 패턴은 포토 레지스트로 형성하는 패턴 형성 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the guide pattern is formed of a photoresist.
제11항에서,
상기 가이드 패턴은 제1 방향을 따라 길게 뻗은 포토 레지스트 패턴부를 포함하고, 상기 포토 레지스트 패턴부는 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 반복적으로 배열되도록 형성하는 패턴 형성 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the guide pattern includes a photoresist pattern portion extended along a first direction and the photoresist pattern portion is repeatedly arranged in a second direction different from the first direction.
제12항에서,
상기 제1 블록 공중합체는 가교 결합 물질을 포함하는 패턴 형성 방법.
The method of claim 12,
Wherein the first block copolymer comprises a crosslinking material.
제13항에서,
상기 가교 결합 물질은 케텐(ketene), 아지드(Azide) 또는 벤조사이클로부텐(BCB) 중 하나를 포함하는 패턴 형성 방법.
The method of claim 13,
Wherein the crosslinking material comprises one of ketene, azide or benzocyclobutene (BCB).
제13항에서,
상기 제2 블록 공중합체는 PS-b-PMMA(polystyrene-block-polymethylmethacrylate), PS-b-PEO(polystyrene-block-polyethyleneoxide), PS-b-PVP(polystyrene-block-poly-2-vinylpyridine), PS-b-PDMS(polystyrene-block-polydimethylsiloxane), PS-b-PFS(polystyrene-block-polyferrocenyldimethylsilane), 또는 PS-b-PI(polystyrene-block-polyisoprene)인 패턴 형성 방법.
The method of claim 13,
The second block copolymer may be selected from the group consisting of PS-b-PMMA (polystyrene-block-polymethylmethacrylate), PS-b-PEO (polystyrene-block-polyethyleneoxide), PS- PS-b-PDMS (polystyrene-block-polydimethylsiloxane), PS-b-PFS (polystyrene-block-polyferrocenyldimethylsilane) or PS-b-PI (polystyrene-block-polyisoprene).
제13항에서,
상기 제1 박막을 자외선 처리 또는 열처리하는 단계를 더 포함하는 패턴 형성 방법.
The method of claim 13,
Further comprising the step of subjecting the first thin film to UV treatment or heat treatment.
제10항에서,
상기 모패턴층과 상기 제1 박막 사이에 중간층을 형성하는 단계를 더 포함하는 패턴 형성 방법.
11. The method of claim 10,
And forming an intermediate layer between the parent pattern layer and the first thin film.
제10항에서,
상기 모패턴층은 선격자 형태로 패터닝되는 패턴 형성 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the parent pattern layer is patterned in a line lattice pattern.
제18항에서,
상기 모패턴층은 반사성 금속을 포함하는 패턴 형성 방법.
The method of claim 18,
Wherein the parent pattern layer comprises a reflective metal.
제10항에서,
상기 실린더형의 제1 블록 공중합체는 헥사고널 타입의 단위체를 형성하는 패턴 형성 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the cylindrical first block copolymer forms a hexagonal type unit body.
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